Модульный автоматический выключатель — это аппарат, предназначенный для защиты электрических цепей от коротких замыканий, перегрузки, а также для нечастых коммутаций, устанавливаемый на DIN рейку.
Изображение 1 – модульные автоматы: а) на ток до 63А; б) на ток до 125А
Выясним какие функции защиты должен выполнять автомат:
1. Отключение участка цепи при недопустимой перегрузке
Если ток в защищаемой цепи будет больше допустимого значения, срок службы изоляции проводов существенно снизится, так же возможно возникновение пожара. Тепловой расцепитель (Т.Р.) работает с выдержкой времени, поэтому кратковременные перегрузки до 13% автоматом не отключаются. Расцепители модульных аппаратов выпускают с определенным шагом по току: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А.
Узнать какой номинальный ток имеет Т.Р.
жно по маркировке автоматического выключателя. На изображении 1а автомат имеет номинальный ток ТР Iтр=16А, на рис.1б Iтр=100А.
Номинальный ток теплового расцепителя групповых автоматов для новой электропроводки может принимать нижеследующие значения:
10А для линий освещения (сечение провода 1,5 мм2 по меди);
16А для розеточных линий жилых комнат (сечение 2,5 мм2 по меди);
25А для розеточных линий кухни (сечение 4 мм2 по меди);
40А для электроплиты (сечение 6 мм2 по меди).
При этом номинальный ток вводного автомата должен быть на ступень выше самого большого номинала группового автомата. Например, для представленного случая, это 50А. Не стоит забывать, что сетевая организация в технических условиях на подключение к электросети устанавливает максимальный ток автомата, который может быть установлен на вводе.
Если вы укладываете новую проводку, можно узнать сечение по маркировке на проводе. Если же провода давно заложены в стены, то узнать сечение можно, измерив диаметр жилы провода:
1,5 мм2 — 1,38 мм
2,5 мм2 — 1,78 мм
4 мм2 — 2,25 мм
6 мм2 — 2,76 мм
10 мм2 — 3,56 мм
16 мм2 — 4,51 мм
Алюминиевые провода хуже проводят ток, поэтому номинал автомата должен быть на одну ступень ниже, чем для меди такого же сечения.
Количество линий в доме определяется, исходя из нагрузки.
пример, если в доме 4 жилых комнаты, и мощность электроприборов в них превышает 3500 Вт, то одной линии на 16А будет недостаточно, необходима прокладка двух линий. Узнать какую мощность можно подключить к линии легко узнать из формулы
P = I*U, Вт
где I – ток теплового расцепителя автомата;
U – напряжение в сети 220В
Например, для линии с медной проводкой под защитой автомата на 20А допустимая мощность подключаемых приборов не более 20*220 = 4400 Вт.
Очень важно понимать, что провода электропроводки должны иметь соответствующее сечение, иначе автомат не будет эффективно защищать их!
2. Отключение цепи при коротком замыкании
КЗ — самое разрушительное из всех повреждений, поэтому оно должно быть отключено за максимально короткое время, которое устанавливается ПУЭ п.1.7.79. Например, для напряжения 220В время отключения КЗ не должно превышать 0,4с. Указанное время обеспечивается, если при КЗ автомат отключается ЭмР – электромагнитным расцепителем, то есть без выдержки времени.
Номинал ЭмР указан на маркировке автомата в виде буквенного обозначения характеристики срабатывания:
В — (3-5)*Iтр, С — (5-10)*Iтр, D – (10-20)*Iтр.
Например, для автомата на изобр. 2 гарантированное срабатывание ЭмР произойдет при токе свыше 10*16=160А, гарантирование несрабатывание при токе менее 5*16=80А.
Изображение 2 — однополюсные автоматические выключатели с характеристикой «В», «С» и «D»
а) Уставка ЭмР 40-80А,
б) Уставка ЭмР 80-160А
с) Уставка ЭмР 160-320А
Выбор характеристики произведем в зависимости от типа подключенных электроприборов.
- Линии бытового освещения – характеристика «В»
- Розеточные линии жилых помещений без возможности подключения ручного электроинструмента – «В»
- Розеточные линии жилых помещений с возможностью подключения ручного электроинструмента – «С»
- Розеточные линии гаражей, мастерских без мощного электроинструмента – «С»
- Розеточные линии гаражей, мастерских с мощным электроинструментом – «D»
- Вводные автоматические выключатели – «D»
3. Многоразовое использование
Хороший автомат способен многократно отключать токи КЗ и перегрузки.
Изображение 3 — момент отключения тока КЗ двухполюсным автоматом С20
В рамочке на автомате указано число 4500, 6000 или 10000.
Изображение 4 — автоматы с ПКС 4500, 6000 и 10000 ампер
Это максимальный ток КЗ, который способен отключить автомат без разрушения три раза.
- 4500А — для групповых автоматов в старых сетях, выполненных алюминиевым проводом
- 6000А — для групповых и вводных автоматов в распределительных щитках квартир и подъездов жилых домов с медной проводкой
- 10000А — для вводных щитов в здание
Указанных значений будет вполне достаточно для надежного разрыва цепи при аварии, так как ток короткого замыкания в жилых зданиях редко превышает 3000А.
Помните, что только правильно подобранный автоматический выключатель стоит на страже вашего имущества!
Перейти в каталог
keaz.ru
Классификация автоматических выключателей
Автоматические выключатели обычно выбирают по четырем ключевым параметрам – номинальной отключающей способности, количеству полюсов, время-токовой характеристике, номинальному рабочему току.
Параметр#1. Номинальная отключающая способность
Данная характеристика указывает на допустимый ток короткого замыкания (КЗ), при котором выключатель сработает и, разомкнув цепь, обесточит проводку и приборы, подключенные к ней. По данному параметру разделяют три вида автоматов – 4.5 кА, 6 кА, 10 кА.
- Автоматы на 4.5 кА (4500 А) обычно используются для для исключения повреждения силовых линий частных жилых объектов. Сопротивление проводки от подстанции до места КЗ составляет примерно 0.05 Ом, что дает предельный ток около 500 А.
- Устройства на 6 кА (6000 А) применяются для защиты от КЗ жилого сектора, общественных мест, где сопротивление линий может достигать 0.04 Ома, что повышает вероятность получить замыкание до 5,5 кА.
- Выключатели на 10 кА (10000 А) используются для защиты электроустановок промышленного назначения. Ток до 10000 А может возникнуть в короткой электроцепи, располагающейся близко к подстанции.
Перед выбором оптимальной модификации выключателя важно понять, возможны ли токи КЗ, превышающие 4.5 кА или 6 кА?
Выключение автомата происходит при КЗ заданных значений. Чаще всего для бытовых нужд применяют выключатели модификации 6000 А. Модели 4500 А для защиты современных электросетей практически не используются, а в некоторых странах их запрещено эксплуатировать.
Работа автоматического выключателя заключается в защите проводки (а не оборудования и пользователей) от КЗ и от оплавления изоляции при прохождении токов выше номинальных значений.
Параметр#2. Количество полюсов
Данная характеристика указывает на максимально возможное количество проводов, которые можно подключить к АВ для защиты сети. Их отключение происходит при возникновении аварийной ситуации (во время превышения допустимых показателей тока или превышения уровня время-токовой кривой).
Данная характеристика указывает на максимально возможное количество проводов, которые можно подключить к АВ для защиты сети. Их отключение происходит при возникновении аварийной ситуации (во время превышения допустимых показателей тока или превышения уровня время-токовой кривой).
Особенности однополюсных автоматов
Выключатель однополюсного типа является самой простой модификацией автомата. Он предназначен для защиты отдельных цепей, а также однофазной, двухфазной, трехфазной электропроводки. К конструкции выключателя возможно подключить 2 провода – провод питания и отходящий.
В функции устройства данного класса входит лишь защита провода от возгорания. Сама нейтраль проводки помещается на нулевую шину, тем самым обходя автомат, а провод заземления подключается в шине заземления отдельно.
Однополюсный автомат не выполняет функции вводного, поскольку при его вынужденном отключении происходит разрыв линии фазы, а нейтраль соединена с источником напряжения, что не дает 100% гарантию защиты.
Характеристики двухполюсных выключателей
Когда необходимо полное отключение сети электропроводки от напряжения, применяют двухполюсный автомат. Он применяется в качестве вводного, когда во время КЗ или сбоя работы сети вся электропроводка обесточивается одновременно. Это позволяет проводить своевременные работы по ремонту, модернизации цепей абсолютно безопасно.
Применяют двухполюсные автоматы в случаях, если необходим отдельный выключатель для однофазного электроприбора, например, водонагревателя, бойлера, станка.
Подсоединяют автомат к защищаемому устройству с использованием 4 проводов, два из которых являются проводами питания (один из них непосредственно подключается к сети, а второй подает питание перемычкой) и два — отходящих провода, которые требуют защиты, причем они могут быть 1-, 2-, 3-проводными.
Трехполюсная модификации автоматических выключателей
Для защиты трехфазной 3- или 4-проводной сети используют трехполюсные автоматы. Они подходят для подключения по типу звезды (средний провод оставляют без защиты, а фазные подключают к полюсам) или треугольника (с отсутствующим центральным проводом).
При аварии на одной из линий самостоятельно отключаются остальные две.
Трехполюсный выключатель служит в качестве вводного и общего для любых типов трехфазных нагрузок. Часто модификацию используют в промышленности для обеспечения током электродвигателей.
К модели подключается до 6 проводов, 3 из них представлены фазными проводами трехфазной электросети. Оставшиеся 3 являются защищаемыми. Они представляют три однофазные или одну трехфазную проводку.
Применение четырехфазного автомата
Для защиты трех-, четырехфазной электросети, например, мощного двигателя, подключенного по принципу звезды, используется четырехфазный автомат. Его применяют в качестве вводного выключателя на трехфазную четырехпроводную сеть.
К корпусу автомата возможно подключить восемь проводов, из них четыре являются фазными проводами электросети (из них один нейтральный) и четыре представлены отходящими проводами (3 фазными и 1 нейтральным).
Параметр#3. Время-токовая характеристика
АВ могут обладать одинаковым показателем номинальной мощности нагрузки, но характеристики потребления электроэнергии приборами могут быть разными. Потребляемая мощность может поступать неравномерно, меняться в зависимости от вида и нагрузки, а также при включении, выключении или постоянной работе того или иного устройства.
Колебания потребляемой мощности могут быть довольно значительными, а диапазон их изменений – широким. Это ведет к выключению автомата в связи с превышением номинального тока, что считается ложным отключением сети.
Чтобы исключить вероятность нецелесообразного срабатывания предохранителя при не аварийных стандартных изменениях (повышения силы тока, изменения мощности) используют автоматы с определенными время-токовыми характеристиками (ВТХ). Это позволяет эксплуатировать выключатели с одинаковыми токовыми параметрами с произвольными допустимыми нагрузками без ложных отключений.
ВТХ показывают, через какое время выключатель сработает и какие показатели отношения силы тока и постоянного тока автомата при этом будут.
Особенности автоматов с характеристикой B
Автомат с указанной характеристикой выключается за время 5-20 секунд. Показатель тока составляет при этом 3-5 номинальных токов автомата. Данные модификации применяются для защиты цепей, подпитывающих бытовые стандартные приборы.
Чаще всего модель используется для защиты проводки квартир, частных домов.
Характеристика C — принципы работы
Автомат с номенклатурным обозначением С отключается за время 1-10 секунд при 5-10 номинальных токов.
Используют выключатели данной группы во всех сферах — в быту, строительстве, промышленности, но наиболее востребованы они области электрозащиты квартир, домов, жилых помещений.
Эксплуатация выключателей с характеристикой D
Автоматы D-класса применяются в промышленности и представлены трехполюсными и четырехполюсными модификациями. Их используют для защиты мощных электродвигателей и различных 3-фазных устройств. Время срабатывания АВ – 1-10 секунд при токе, кратном 10-14, что позволяет эффективно его применять для защиты различных проводок.
Мощные промышленные двигатели работают исключительно с АВ с характеристикой D.
Параметр#4. Номинальный рабочий ток
Всего существует 12 модификаций автоматов, отличающихся по показателю номинального рабочего тока – 1А, 2А, 3А, 6А, 10А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А. Параметр отвечает за скорость срабатывания автомата при превышении действующего тока над номиналом.
Выбор выключателя по указанной характеристике производят с учетом мощности электропроводки, допустимому току, который может выдержать проводка в нормальном режиме. Если значение тока неизвестно, его определяют с помощью формул, используя данные сечения провода, его материала и способа прокладки.
Автоматы 1А, 2А, 3А применяют для защиты цепей с малыми токами. Они подойдут для обеспечения электричеством небольшого количества приборов, например, лампы или люстры, маломощного холодильника и других устройств, суммарная мощность которых не превышает возможности автомата. Выключатель 3А эффективно эксплуатируется в промышленности, если осуществить его трехфазное подключение по типу треугольника.
Выключатели 6А, 10А, 16А допустимо использовать для обеспечения электричеством отдельных электроцепей, небольших комнат или квартир. Данные модели используются в промышленности, с их помощью снабжают питанием электродвигатели, соленоиды, нагреватели, сварочные автоматы, подключенные отдельной линией.
Трех-, четырехполюсные автоматы 16А используют в качестве вводных при трехфазной схеме питания. В производстве отдают предпочтение приборам с D-кривой.
Автоматы 20А, 25А, 32А используют для защиты проводки современных квартир, они способны обеспечить электричеством стиральные машины, обогреватели, электросушилки и прочую технику с высокой мощностью. Модель 25А используют в качестве вводного автомата.
Выключатели 40А, 50А, 63А относятся к классу приборов с высокой мощностью. Они используются для обеспечения электричеством силового оборудование большой мощности в быту, промышленности, гражданском строительстве.
Выбор и расчет автоматических выключателей
Зная характеристики АВ, можно определить, какой автомат подойдет для той или иной цели. Но перед выбором оптимальной модели необходимо произвести некоторые расчеты, с помощью которых можно точно определить параметры нужного устройства.
Шаг#1. Определение мощности автомата
При выборе автомата важно учитывать суммарную мощность подключаемых приборов.
Например, необходим автомат для подключения кухонных приборов к электропитанию. Допустим, к розетке будет подключаться кофеварка (1000 Вт), холодильник (500 Вт), духовка (2000 Вт), СВЧ-печь (2000 Вт), электрочайник (1000 Вт). Суммарная мощность будет равна 1000+500+2000+2000+1000=6500 (Вт) или 6,5 кВ.
Если посмотреть на таблицу автоматов по мощности подключения, учесть, что стандартное напряжение проводки в бытовых условиях составляет 220 В, то для эксплуатации подойдет однополюсный или двухполюсный автомат 32А с суммарной мощностью 7 кВт.
Следует учесть, что может потребоваться большая мощность потребления, поскольку в процессе эксплуатации может потребоваться подключение других электроприборов, которые изначально не были учтены. Чтобы предусмотреть эту ситуацию, в расчетах суммарного потребления используют повышающий коэффициент.
Допустим, за счет добавления дополнительного электрооборудования, потребовалось увеличение мощности на 1,5 кВт. Тогда необходимо взять коэффициент 1.5 и умножить его на полученную расчетную мощность.
В расчетах иногда целесообразно использовать коэффициент понижения. Его применяют тогда, когда одновременное использование нескольких приборов является невозможным. Допустим, суммарная мощность проводки для кухни составила 3.1 кВт. Тогда понижающий коэффициент равен 1, поскольку учитывается минимальное количество приборов, подключенных одновременно.
Если один из приборов невозможно подключить с другими, то понижающий коэффициент берут меньшим единицы.
Шаг#2. Расчет номинальной мощности автомата
Номинальная мощность – это та мощность, при которой отключение проводки не происходит. Она рассчитывается по формуле:
где M – мощность (Ватт), N – напряжение электросети (Вольт), СТ – сила тока, способная пройти через автомат (Ампер), – значение косинуса угла, принимающего значение угла сдвига между фазами и напряжения. Значение косинуса обычно равно 1, поскольку сдвига между фазами тока и напряжения практически нет.
Из формулы выражаем СТ:
Мощность у нас уже определена, а напряжение сети обычно 220 Вольт.
Если суммарная мощность равна 3.1 кВт, то
Получаемый ток будет равен 14 А.
Для расчета при трехфазной нагрузке используют ту же формулу, но учитывают угловые сдвиги, которые могут достигать больших значений. Обычно на подключаемом оборудовании они указаны.
Шаг#3. Вычисление номинального тока
Вычислить номинальный ток можно по документации на электропроводку, но если ее нет, то определяют исходя из особенностей проводника. Для расчетов необходимы следующие данные:
- площадь сечения проводника;
- используемый для жил материал (медь или алюминий);
- способ прокладки.
В бытовых условиях обычно проводка располагается в стене.
Сделав необходимые измерения, вычисляем площадь сечения:
В формуле D — это диаметр проводника (мм),
S — площадь сечения проводника (мм2).
Далее используем нижеприведенную таблицу.
С учетом полученных данных подбираем рабочий ток автомата, а также его номинал. Он должен быть равным или меньшим рабочего тока. В некоторых случаях допускается использование автоматов с номиналом, превышающим действующий ток проводки.
Шаг#4. Определение время-токовой характеристики
Чтобы верно определить ВТХ, необходимо учитывать пусковые токи подключаемых нагрузок. Нужные данные можно узнать, используя нижеприведенную таблицу.
По данным таблицы можно определить силу тока (в Амперах) при включении прибора, а также период, через который предельных ток будет возникать снова.
Например, если взять электрическую мясорубку, мощность которой составляет 1,5 кВт, вычислить для нее рабочий ток из таблиц (это будет 6,81 А) и, учитывая кратность стартового тока (до 7 раз) получим значение тока 6,81*7=48 (А). Ток данной силы протекает с периодичностью 1-3 секунды.
Учитывая графики ВТК для класса B, можно увидеть, что при перегрузке автоматический выключатель сработает в первые секунды после запуска мясорубки. Очевидно, что кратность данного прибора соответствует классу С, поэтому автомат с характеристикой С необходимо использовать для обеспечения работы электрической мясорубки.
Для бытовых нужд обычно используют выключатели, отвечающие характеристикам В, С. В промышленности для оборудования с большими кратными токами (двигателей, блоков питания и др.) создается ток вплоть до 10-кратного, поэтому целесообразно применять D-модификации устройства. Однако следует учитывать мощность таких приборов, а также продолжительность пускового тока.
Автономные автоматизированные выключатели отличаются от обычных тем, что их устанавливают в отдельных распределительных щитах. В функции устройства входит защита цепи от непредвиденных скачков напряжения, отключения электроэнергии на всем или определенном участке сети.
Выводы и полезное видео по теме
Видео#1: Выбор АВ по токовой характеристике и пример расчета тока
Видео#2: Расчет номинального тока АВ
Автоматы монтируют на входе дома или квартиры. Они располагаются в пластиковых прочных боксах. Учитывая основные характеристики автоматических выключателей, а также произведя верные расчеты, можно сделать правильный выбор этого устройства.
sovet-ingenera.com
Устройство и основные узлы
На изображении, размещенном ниже, показаны основные узлы УЗО.
- A – узел электромагнитной защиты;
- B – механизм включения-отключения;
- C – узел тепловой защиты.
Подробно о назначении каждого из них.
Узел электромагнитной защиты
Данный узел выполняет функцию электромагнитного расцепителя, основная задача которого произвести отключение при прохождении через автомат напряжения с высокой силой электротока, что характерно при КЗ.
Размещенный ниже график наглядно демонстрирует характеристики приборов категорий «B», «C», «D».
Вертикальная шкала графика отображает скорость с которой происходит срабатывание (сек.), горизонтальная – превышение номинального электротока (I/In).
Как видно из графика, чем больше превышение номинального электротока, тем быстрее время срабатывания, что очень важно при образовании в цепи сверхтоков, характерных для КЗ.
Электромагнитный узел защиты (показан на фото), по сути является обычным соленоидом, при движении сердечника которого происходит размыкание контакта.
Принцип действия этого узла следующий:
При прохождении напряжения контактную группу «С» с силой тока выше номинального, в катушке «А» образуется электромагнитное поле, достаточное, чтобы втянуть сердечник «B», разрывающего цепь электропитания.
Узел, обеспечивающий тепловую защиту
Задача этого узла также заключается в разрыве электроцепи при относительно небольшом превышении номинального электротока. Но, в отличие от электромагнитной защиты, отключение выполняется через относительно небольшой промежуток времени.
Такая реализация позволяет не допустить ложное срабатывание, когда происходит кратковременно незначительное превышение номинального электротока. Конструктивная реализация узла показана на фотографии.
Принцип срабатывания: когда через пластину «A» проходит электроток выше номинального значения, она начинает нагреваться. В результате особенностей материала меняется геометрия пластины, в результате она отключается от контакта «B».
Механизм включения-отключения
Этот узел позволяет привести автомат в рабочее состояние после срабатывания узлов защиты, а также произвести ручное отключение электроцепи, если в том возникла необходимость, например, при проведении ремонтных работ по замене или модернизации проводки.
Основные критерии при выборе
УЗО подбирается под характеристики электропроводки. Учитывая, что в бытовых электропроводках, как правило, используются однополюсные автоматические выключатели, имеет смысл рассмотреть их основные параметры:
- ток отсечки, определяющий допустимую нагрузку;
- категории срабатывания по КЗ;
- максимальные отключающие способности.
Ток отсечки
Этот параметр подбирается в зависимости от нагрузки на линии электропроводки. Для его расчета используется производная от закона Ома, а именно: где Р – суммарная мощность нагрузки на линию, а U – напряжение цепи. Напоминаем, что данная зависимость определяется ваттами, амперами и вольтами, говоря проще, киловатты необходимо перевести в ватты.
Приведем пример: допустим, необходимо подобрать автомат для линии с суммарной мощностью 5 кВт (она указывается на электроприборах). Ток отсечки будет равен 5000/220, то есть не менее 23 А.
При этом также необходимо учитывать допустимую нагрузку на электропроводку, она зависит от сечения провода. Чтобы не путаться в расчетах, проще привести готовую сводную таблицу для скрытой проводки медным проводом.
| Сечение провода
(мм2) |
Допустимый электроток
(А) |
Допустимая мощность нагрузки
(кВт) |
| 1,50 | 19 | 4,1 |
| 2,50 | 27 | 5,9 |
| 4 | 38 | 8,3 |
| 6 | 46 | 10,1 |
| 10 | 70 | 15,4 |
Выбирая УЗО, следует принимать во внимание величину допустимой нагрузки на электропроводку. Если требуется подключить приборы большей мощности, установка автомата большего номинала будет не правильным решением, потребуется проложить новую линию соответствующего сечения.
На фотографии показано, где отображается номинально допустимый ток.
Категории срабатывания
Этот параметр характеризует зависимость скорости отключения от превышения номинального тока. Время-токовый график для категорий В, С и D был приведен выше.
Рассмотрим предназначение категорий:
- В – срабатывание при превышении номинального тока в 3-5 раз, как правило, используется в цепях освещения;
- С – мгновенное отключение при 5-10 кратном превышении, предназначены для подключения бытовых приборов;
- D – срабатывание, когда нагрузка больше номинальной в 10-20 раз, в быту практически не используются, применяются для цепей с высокими пусковыми токами (насосы, подъемные механизмы и т.д.).
Другие категории, например, «К» (УЗО для активно-индуктивной нагрузки) или Z (устанавливаются для электроники) для бытовой электропроводки не предназначены. Где производится маркировка категории, согласно принятым стандартам, продемонстрировано на фотографии.
Допустимая отключающая способность
Этот параметр отображает, какой максимально допустимый ток может быть отключен устройством. По принятым нормативам для бытовой проводки этот параметр должен соответствовать 6000 ампер, его отображение производится на лицевой панели устройства так, как это показано ниже.
Иногда на цепь освещения и группы розеток устанавливаются автоматы, ПКС (предельно коммутирующая способность) которых 4500 А. Насколько это допустимо, зависит от нагрузки, но согласно европейскому стандарту, у бытовых УЗО ПКС должно быть как минимум 6000 А.
Производители и ценовые категории
Учитывая, как много зависит от надежности УЗО, рекомендуется приобретать устройства, производящихся под известными брендами. Стоимость таких автоматов будет несколько дороже, чем у китайских аналогов, заявленные характеристики которых не соответствуют действительности.
Необходимо заметить, что внешний вид контрафактной продукции может практически не отличаться от оригинальной, поэтому лучше производить закупку у сертифицированных дилеров. В противном случае существенно возрастает риск приобретения товара, не отвечающем заявленным характеристикам.
Надежность работы электропроводки напрямую зависит от автоматических выключателей, поэтому не рекомендуется экономить на этих защитных устройствах.
www.asutpp.ru
Лучшие производители автоматических выключателей – какую фирму выбрать
Когда нужны хорошие устройства по автоматическому разъединению электрических цепей, то обращаются к лидерам отрасли:
- ABB;
- DEKraff;
- EKF;
- IEK;
- TDM.
Тем, кому хочется большей конкретики по популярным моделям, рекомендуем прочесть обзор с лучшими устройствами. Здесь же мы продолжим тему самостоятельного подбора автоматического выключателя по его параметрам.
Принцип работы и устройство автоматического выключателя
Этот электрический прибор называют еще автомат. Такое короткое имя он получил благодаря сути своего действия — автоматическому срабатыванию.
Принцип работы аппарата состоит в двух функциях:
1. Защита цепи от перегрузок;
2. Блокировка короткого замыкания.
Первое происходит когда в сеть включено больше приборов, чем может выдержать существующая проводка. Сила тока в цепи зависит от потребляемой мощности и может возрастать по мере подключения новых приборов.
Например, при медной проводке с сечением 2,5 мм2, в одной комнате включили электрочайник (2,5 кВт), микроволновку (2 кВт) и духовку (3 кВт). Общее потребление силы тока составит около 34 А. Если эти устройства будут одновременно работать в течение определенного времени, то протекающий по проводке ток сильно нагреет ее и начнется плавиться обмотка.
При дальнейшем развороте событий накаленные провода могут содействовать воспламенению пластиковых частей проводки, розетки или просто перегореть где-то в стене и оборвать контакт. Для восстановления цепи потребуется штробить бетонную перегородку и укладывать новый провод.
Чтобы защитить сеть от таких перегрузок автомат имеет тонкую пластину, реагирующую на повышение температуры в проводах. При достижении номинального значения пластина начинает деформироваться и своим краем надавливает на рычаг и размыкает контакт.
Благодаря этому устройства применяются на вводах проводки в:
1. Квартирах;
2. Домах;
3. Гаражах;
4. Мастерских;
5. Местах отдыха (кинотеатры, рестораны, гостиницы, спортклубы);
6. Предприятиях.
Размещают их в цепи сразу после счетчика электроэнергии. Некоторые модели монтируются непосредственно в него, другие располагаются под ним, а третьи крепятся в отдельной щитовой.
Вторая функция автоматического выключателя — это срабатывание при коротком замыкании. Когда проводка в бытовом приборе или люстре подгорела, то ее токоведущие части оголяются. Коснувшись друг друга появляется электрическая дуга, способная зажечь осветительное оборудование и все окружающее.
Здесь мгновенно срабатывает второй узел прибора — электромагнитный. Он реагирует на значительно возросшее напряжение и толкает боек к рычажку, который размыкает контакт.
При разрыве двух сторон в корпусе автомата образовывается собственная электрическая дуга, поэтому для ее гашения создана специальная камера с решетками, где высокотемпературное пламя разбивается и затухает.
Все это не дает развиться пожару и сохраняет внутренние детали бытовой техники целыми, благодаря чему достаточно отключить прибор от сети, найти замкнутый провод и заменить его на новый.
В устройство автоматического выключателя входят следующие элементы:
1. Рычажок для включения;
2. Клеммы для проводки;
3. Защелка для фиксации на специальной рейке;
4. Два внутренних контакта;
5. Механизм теплового расцепителя;
6. Электромагнитный блок;
7. Дугогасительная решетка;
8. Защитный корпус.
Виды автоматических выключателей
Бытовые
Это часто модульные аппараты имеющие компактный корпус. Их устанавливают под счетчиком электроэнергии или выносят в небольшую щитовую из пластика в стене. Автомат защищает всю проводку от перегрузки и коротких замыкания.
Такие модели используют в квартирах, домах, гаражах и небольших мастерских. Для обустройства жилья может потребоваться больше одного автоматического выключателя, чтобы разделить зоны по нагрузке от электроприборов.
Достоинства:
- дешевые;
- много вариантов по номинальному току;
- компактные;
- быстрое крепление на рейку;
- рассчитаны на много циклов включения;
- мгновенное срабатывание.
Недостатки:
- из-за возникновения электрической дуги внутри корпуса, при разрыве цепи, со временем появляется легкий запах гари от прибора;
- слабые и мощные модели внешне очень похожи (значения по номиналу видны только на надписи) и, если поставить мощный автомат на слабую проводку, то он не успеет сработать при перегрузке.
Промышленные
Такие модели устанавливают на предприятия, чтобы защищать станки и другое оборудование. Это необходимо для СТО, сварочных, токарных и сверлильных аппаратов. Их монтаж выполняется в защищенных щитовых человеком с соответствующим допуском.
Контакты и внутренние части рассчитаны на протекание высоких напряжений и работу с большими температурами.
Достоинства:
- переносят номинальный ток до 250 А;
- последовательное отключение одной линии, при поддержании работы неповрежденных;
- монтаж в любом пространственном положении;
- есть модели на 3-4 полюса;
- функция гарантированного разрыва с показателем зеленого флага.
Недостатки:
- очень дорогие;
- громоздкие;
- для монтажа требуется специальный щитовой шкаф.
Параметры выбора автоматического выключателя
Номинальный ток
Мощность автоматического выключателя называют номинальным током. Его параметры от 1 до 250 А. Это величина, при достижении которой устройство срабатывает (отсекает цепь).
Если установить слишком слабый аппарат, то он будет постоянно «выбивать» свет, даже при включении одного утюга или чайника. Слишком мощные модели, наоборот, не «почувствуют» превышение допустимого напряжения для конкретных проводов, что приведет к порче последних.
Оптимальное значение рассчитывается индивидуально. Все зависит от сечения проводки и ее материала. Например, хорошая современная проводка из меди с сечением 2,5 мм2 рассчитана на подключение достаточного числа приборов. Автомат к ней подбирается с учетом бытовой техники в комнате, проводка от которой подключена к клеммам устройства.
Здесь суммируют их общее число потребляемых Ватт (микроволновка 2000 Вт + чайник 2500 Вт) и делят это значение на 220V. Получается 20. Это и будет оптимальное значение номинального тока для такой комнаты.
1. В спальню, где стоит телевизор на 300 Вт и кондиционер на 2000 Вт достаточно автомата на 16 А.
2. В гараж, где может подключаться инструмент или станок на 3000 Вт потребуется автомат на 25-30 А.
Можно установить несколько разных автоматических выключателей, каждый под свою линию (кухня, зал, спальня, гараж) и еще один общий (на 40-50 А), который убережет ввод от перегрева, если отдельные устройства не сработают, но общая нагрузка на сеть будет высокой (включенные все приборы в каждой комнате).
Но это допустимо при достаточном сечении проводки из меди. Если стоит старая алюминиевая проводка, то расчеты будут другие.
Тип автомата
Существует два автомата по типу — модульный и силовой.
1. Модульный автомат легко установить в квартире или гараже, где для этого имеется задвижка на рейку в электро-щитовом шкафчике. Она стандартна во всех устройствах и крепится моментально. Нужно купить пластиковый щиток с дверцей (встраиваемый или наружный) и осуществить монтаж.
2. Силовой автомат устанавливается на болтовое соединение и требует отдельного навесного или напольного шкафа, соответствующего ГОСТу. Это занимает намного больше места и подходит для мастерских и предприятий.
Количество полюсов
После названия модели автоматического выключателя идет указание количества полюсов. Это число линий, которые можно подключить к устройству. Через полюс проходит только фаза, поэтому на трехполюсной агрегат можно «навесить» сразу три комнаты — спальню, зал и кухню.
Такое разделение выгодно в случае пробоя. Например, если замкнуло провода в люстре, то отключится только тот тумблер, через который проходят провода в эту комнату. Во всей остальной квартире свет продолжит гореть без вреда для оборудования.
Но это имеет смысл, когда у всех комнат одинаковое энергопотребление (сумма мощности всех приборов в каждой комнате примерно одинакова). Если же на кухне гораздо больше бытовой техники, чем в спальне, то подключать их к такому автоматическому выключателю нерентабельно, и лучше установить несколько однополюсных, но с разным номинальным током.
1. Для одного помещения — гараж или баня, подойдет однополюсное устройство.
2. Четырех полюсное поможет сэкономить, когда требуется подключить сразу четыре офиса в здании с одинаковой аппаратурой (компьютеры, принтеры, чайник).
Класс устройства
Все автоматизированные средства защиты делятся на классы, которые следует выбирать правильно:
1. В — подходит для длинных линий электропередач, но не рассчитан на подключение бытовых приборов. К нему можно подсоединить свет в подъезде или на улице.
2. С — оптимален для розеток и домашней аппаратуры. Именно его покупают в квартиры и дома, отели и рестораны.
3. D – позволяет проводить от себя линии и следит за безопасностью трансформаторов и других мощных устройств. Подходит для небольших мастерских или гаражей с соответствующей аппаратурой.
4. TM-D — относится к промышленной сфере и предназначен для станков и производственных агрегатов.
Отключающая способность
Эта величина показывает какой силы ток способен перенести автоматический выключатель, чтобы сработать и защитить проводку, но при этом не сломаться самому.
Параметр варьирует от 1,5 до36 кА. Воздействие на аппарат может быть настолько сильным, что устройство произведет разъединение цепи, но после этого потребуется покупка нового автомата.
1. Для квартиры следует выбирать между значениями 4,5-6 кА.
2. В частной мастерской лучше иметь модели с показателем 10 кА.
3. Для предприятий нужны автоматы, которые продолжат работу даже после перегрузки в 20-30 кА.
Напряжение
Хотя основные действия происходят с характеристиками Ампер тока, все модели автоматических выключателей делятся по предназначению для конкретного напряжения.
1. Если в розетке стабильно вольтметр показывает 220 В, то именно с такими параметрами и нужен защитный узел.
2. Если напряжение прыгает от 180 до 240 В, то стоит найти модель на 240 В.
3. Есть и более широкие показатели от 230 до 400 В, что подойдет для любой местности.
4. Для трехфазных сетей приобретают устройства на 500-690 В, имеющих по четыре клеммы подключения с каждой стороны (навешивание всех трех фаз и нулевого провода).
Тип контакта
Через неподвижный и подвижный контакты автомата протекает постоянно ток. Короткое замыкание приводит к разводу сторон и образованию дуги. Она опаливает поверхность и ухудшает проводимость при следующем контакте. Но определенное число бесперебойных циклов заложено в каждую модель.
1. Если устройство защиты покупается в дом или квартиру, где короткое замыкание случается редко, то покупают выключатель с обычными контактами.
2. Для предприятий и мастерских, где риск перегрузок и контакт оголенных проводов выше, требуются модели с серебряным напылением пластин.
Место клемм
Подключение проводов к автоматическому выключателю происходит путем фиксации их на клеммах. Места ввода на корпусе могут располагаться спереди или сзади, а могут быть комбинированного типа.
1. Если место размещения самого устройства позволяет получить доступ к бокам корпуса и хватает длины проводов, чтобы извлечь его для подсоединения, то лучше выбирать заднее расположение клемм. Так можно максимально оградить токоведущие части от случайного контакта (несмотря на установку в щит).
2. Когда же автомат находится в узкой коробке и остались короткие провода, то доставать до задней части корпуса сложно, а наружу его не вынуть (не хватит провода), поэтому покупают модели с передним подключением.
Тип корпуса
Автоматический выключатель бывает в литом прямоугольном корпусе или в виде пробки, вкручиваемой сразу в счетчик.
1. Для монтажа первого требуется место на стене и специальный шкафчик. Если для этого есть ресурсы, то лучше выбрать такой вариант, ведь здесь можно разделить линии на несколько ветвей.
2. Пробочные автоматы ставят для общей безопасности проводки, но если замкнет в одной комнате, то свет пропадет везде. Это подойдет для гаража (если в нем нужен только свет и зарядка для аккумулятора автомобиля) или, если под счетчиком нет места для коробки.
Какой автоматический выключатель выбрать
1. Для общего ввода в квартиру или дом, где новая проводка и много бытовых приборов, необходим автомат с номинальным током 40 А, отключающей способностью в 6 кА, на один полюс, класса С, модульного типа, рассчитанный на напряжение 220 В, с обычными контактами и литым корпусом.
2. В гараж со сварочным трансформатором и другими мощными инструментами подходят модели класса D, модульного типа, на один полюс, с номинальным током 25 А, отключающей способностью 10 кА, рассчитанные на напряжение 220-400 В, с посеребренными контактами и передним подключением.
3. Для запитки уличного освещения выбирают модель с номинальным током 16 А, одним полюсом, класса В, отключающей способностью в 4,5 кА, напряжением работы 220-230 В, модульного типа.
4. Отдельно на кухню, где есть микроволновая печь, духовка и чайник подойдет автоматический выключатель класса С, на 25 А, со способностью переносить нагрузки в 6 кА, однополосный, модульный, с клеммами на лицевой стороне для компактного размещения в щитовой.
5. В офисные помещения с одинаковым по мощности оборудованием в каждой комнате (кондиционер, несколько компьютеров и электрочайник) потребуется выключатель класса С, на четыре полюса, номинальным током 32 А, отключающей способностью 10 кА, посеребренными контактами в литом корпусе.
6. Для производственного цеха со станками потребуется автомат класса TM-D, на 60-100 А, тремя полюсами, отключающей способностью на 36 кА, силового способа установки.
Сколько стоит автоматический выключатель
1. На общий ввод в дом автомат стоит 200-500 руб.
2. Для гаража устройство можно купить за 450-1000 руб.
3. Чтобы подключить уличное освещение придется приобрести выключатель за 99-300 руб.
4. Для подсоединения линии от кухни достаточно модели стоимостью 300-700 руб.
5. Чтобы оборудовать линии от нескольких кабинетов автоматическим выключателем придется заплатить 500-1800 руб.
6. Для производственных нужд покупают модели за 10000 руб.
vyboroved.ru